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变速率光纤通信系统的识别与匹配研究

作　者: 郝宇霆
导　师: 忻向军
学　校: 北京邮电大学
专　业: 电子科学与技术
关键词: 自适应变速率光正交频分复用并行异或
分类号: TN929.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

在如今的现代社会发展的过程中,大量的信息无时不刻地被制造出来。光纤通信技术的运用,使得这些信息得以流动起来,实现了其价值。与此同时,承载这些日趋多样性信息的数据流,也对传输网提出了多业务、智能化的需求。光传输网由最初的准同步数字系列(PDH),演进到同步数字系列(SDH),以及之后的多业务传输平台(MSTP),就是为了满足这些需求。OFDM调制在高速无线传输里有很好的应用,在光传输中也有很大的优点。例如有更高的频谱利用率,有较强的抗码间干扰能力,以及降低偏正膜色散(PMD)和色度色散(CD)的特点。因此,研究在OFDM光传输场景下实现多业务通道、智能自适应传输的技术具有重要的实际价值。本文阐述了多通道、自适应变速率OFDM光传输系统的基本设计思路,从多调制格式改变、插入冗余比特两个方面研究了变速率传输系统。在多调制格式方而,运用了聚类识别、统计矩运算等数学工具处理实现变速率的功能；在插入冗余比特方面,提出了并行异或的收发端变速算法,及其用于在非理想信道下减小误判的曲线偏离补充算法等。在此基础上,设计了具体的系统架构,并完成仿真。通过仿真,取得了预期的令人满意的结果。最后,在本文所研究的这些光OFDM变速率成果的基础上,设想了今后自动化分类器、细子载波变速识别等具有实际价值和提升空间的研究方向。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章绪论  8-12
  1.1 变速率通信的需求背景  8-9
  1.2 变速率通信系统的技术要求与类型  9-10
    1.2.1 多通道、自适应的传输需求  9
    1.2.3 两种改变传输速率的基本方式  9-10
  1.3 研究目标与解决的关键科学问题  10-11
    1.3.1 研究目标  10
    1.3.2 解决的关键科学问题  10-11
  1.4 论文的结构及各章的主要内容  11-12
第二章 OFDM技术与变速率系统  12-18
  2.1 OFDM技术原理  12-14
    2.1.1 用FFT实现的OFDM  13
    2.1.2 OFDM技术的优势  13-14
  2.2 通过数字信号处理在OFDM中实现变速率通信  14-15
    2.2.1 电生光OFDM变速率系统  14
    2.2.2 电生系统的硬件实现  14-15
  2.3 变速率OFDM传输系统理论  15-18
    2.3.1 变速率系统逻辑结构模型  15-16
    2.3.2 通过插入冗余比特的方案  16-17
    2.3.3 通过变换调制格式的方案  17-18
第三章基于前导符号的变速识别匹配  18-26
  3.1 系统结构设计  18-19
  3.2 速率模式与调制级别设计思路  19-20
  3.3 前导符号结构与符号组结构  20-22
  3.4 仿真系统模块流程  22-23
  3.5 仿真预置的参数设置  23-24
  3.6 仿真识别结果与小结  24-26
第四章多调制格式特征提取和匹配方法  26-45
  4.1 基于聚类分析的群数匹配  26-32
    4.1.1 聚类分析原理  26-28
    4.1.2 星座聚类分析方法的系统结构  28-29
    4.1.3 星座图聚类分析仿真  29-30
    4.1.4 ml的确定过程  30-31
    4.1.5 匹配效果仿真与小结  31-32
  4.2 基于统计矩特征值的匹配  32-44
    4.2.1 统计矩的定义和运用  32
    4.2.2 识别模型与流程  32-34
    4.2.3 幅度统计矩的计算公式与仿真测试  34-40
    4.2.4 频率统计矩的计算公式与仿真  40-42
    4.2.5 分类器的设计与综合测试  42-44
  4.3 本章小结  44-45
第五章采用并行异或算法的自适应速率识别  45-53
  5.1 并行异或算法的基本理论  45-46
  5.2 多通道场景系统的综合设计  46-48
    5.2.1 发送系统设计  46-47
    5.2.2 接收系统设计  47-48
  5.3 在非理想情况下的两种改进补充方案与仿真  48-52
    5.3.1 基于二次差分的方法与仿真  49-50
    5.3.2 基于曲线偏离的方法  50-52
  5.4 本章小结  52-53
第六章成果总结与展望  53-56
参考文献  56-58
致谢  58-59
攻读学位期间发表的学术论文目录  59

变速率光纤通信系统的识别与匹配研究

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